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C语言编码规范

article 2024/11/29 12:55:07

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以下是一套较为完整的C语言编码规范：

一、代码布局

缩进
- 使用空格进行缩进，每级缩进为4个空格。这样可以保证代码在不同的编辑器和环境中都有一致的缩进效果。例如：
```
if (condition) {
    // 这里缩进了4个空格
    statement1;
    statement2;
}
```
大括号
- 函数体、循环体、条件语句（if - else、switch - case）等的大括号要独占一行，并且左大括号与相应的关键字对齐，右大括号也独占一行。例如：
```
int main()
{
    // 函数体内容
    return 0;
}
```
- 对于简单的单语句块，可以省略大括号，但为了保持代码风格的一致性，最好还是加上大括号。例如：
```
if (condition) {
    single_statement;
}
```
空行
- 在函数定义之间添加空行，以提高代码的可读性。例如：
```
int function1()
{
    // 函数1的内容
    return 0;
}

int function2()
{
    // 函数2的内容
    return 0;
}
```
- 在不同的逻辑代码块之间也可以添加空行，比如变量定义部分和执行语句部分之间。
*代码格式
- 每行代码不超过80个字符，以便于阅读。
- 在花括号{}的使用上，有多种风格，如K&R风格、Allman风格等，选择一种并保持一致。

二、命名规范

变量命名
- 变量名应该具有描述性，能够清楚地表达变量的用途。一般采用小写字母加下划线的方式命名，例如：student_name、count_of_elements。
- 避免使用单个字符（如i、j、k等）作为变量名，除非是在简单的循环计数器场景中，并且其作用域非常小。
函数命名
- 函数名采用小写字母加下划线的方式命名，并且应该能够准确地描述函数的功能。例如：calculate_average、print_report。
- 对于库函数和系统调用，应该遵循其原有的命名约定。
宏命名
- 宏名全部采用大写字母，单词之间用下划线分隔，例如：MAX_VALUE、PI。
文件和代码结构
- 使用.h扩展名表示头文件，.c扩展名表示源文件。
- 头文件中声明公共函数和全局变量，源文件中定义它们。
- 包含头文件时，优先包含本地头文件，然后是库头文件，最后是系统头文件，每组之间用空行分隔。

三、注释规范

文件注释

在每个源文件的开头，应该有一段注释来描述文件的功能、作者、日期、版本等信息。例如：

/*
 * file: example.c
 * author: [Your Name]
 * date: [Creation Date]
 * description: This file contains functions for basic arithmetic operations.
 * version: 1.0
 */

函数注释

在函数定义之前，应该有注释来描述函数的功能、参数、返回值等信息。例如：

/*
 * function: calculate_sum
 * parameters:
 *   - num1: the first integer to be added
 *   - num2: the second integer to be added
 * return value: the sum of num1 and num2
 */
int calculate_sum(int num1, int num2)
{
    return num1 + num2;
}

代码内注释
- 在代码中，对于复杂的逻辑部分、不易理解的算法等，应该添加行内注释来解释代码的意图。注释应该与代码保持适当的间距，并且要简洁明了。例如：
```
// 这里是一个循环，用于计算数组元素的总和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < array_size; i++) {
    sum += array[i];  // 将当前元素累加到总和中
}
```

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四、数据类型和变量声明

数据类型使用
- 根据变量的用途和取值范围选择合适的数据类型。例如，对于表示状态的变量可以使用bool（如果支持C99标准）或int（0和非0表示两种状态）；对于存储字符可以使用char。
- 避免使用无符号类型（unsigned），除非有特殊的理由，因为无符号类型的算术运算可能会导致意外的结果，特别是在涉及减法和比较操作时。
变量声明位置
- 尽量在函数的开头声明变量，这样可以使变量的作用域更加清晰。但是，在C99及以上标准中，也允许在需要使用变量的地方进行声明，这样可以缩小变量的作用域，减少变量的生命周期，从而提高程序的安全性和性能。例如：
```
int main()
{
    int num1;
    // 其他代码
    return 0;
}
```
- 对于结构体、联合体和枚举类型，最好在文件开头或者函数开头进行定义和声明，这样可以使代码结构更加清晰。

五、语句规范

赋值语句
- 赋值语句的变量应该在左边，值在右边。例如：variable = value;。避免将赋值语句写成value = variable这种容易引起误解的形式，除非是在特殊的逻辑（如交换两个变量的值）中，并且应该添加清晰的注释。
条件语句
- 条件表达式应该用括号括起来，以提高可读性和避免优先级错误。例如：if ((a > b) && (c < d))。
- 在if - else语句中，如果else部分的语句比较复杂，最好加上大括号。例如：
```
if (condition) {
    // 语句块1
} else {
    // 语句块2
}
```
循环语句
- 在for循环中，初始化、条件判断和迭代部分应该清晰明确。例如：for (int i = 0; i < n; i++)，其中i的初始化、i < n的条件判断和i++的迭代操作一目了然。
- 在while和do - while循环中，循环条件也应该用括号括起来，例如：while (condition)和do {... } while (condition);。

六、头文件规范

头文件包含顺序
- 先包含C标准库头文件（如<stdio.h>、<stdlib.h>等），然后是系统特定的头文件，最后是自己编写的头文件。例如：
```
#include <stdio.h>
#include "my_header.h"
```
头文件保护
- 为了防止头文件被重复包含，应该使用头文件保护机制。通常使用#ifndef、#define和#endif来实现。例如：
```
#ifndef MY_HEADER_H
#define MY_HEADER_H

// 头文件内容

#endif
```

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七、例子：10000以内的所有质数

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int is_prime(int num) {
    if (num <= 1) return 0; // 小于等于1的数不是质数
    if (num % 2 == 0 && num > 2) return 0; // 排除大于2的偶数
    int limit = sqrt(num);
    for (int i = 3; i <= limit; i += 2) {
        if (num % i == 0) return 0;
    }
    return 1;
}

int main() {
    printf("Prime numbers up to 10000:\n");
    for (int i = 2; i <= 10000; i++) {
        if (is_prime(i)) {
            printf("%d ", i);
        }
    }
    printf("\n");
    return 0;
}